elettrologia - Axada Catania

ELETTROLOGIA
Elettrostatica
Capacità elettrica e condensatori
Conduttori e corrente elettrica
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Lampi, tuoni e fulmini
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Triboelettricità
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Triboelettricità
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Cariche elettriche
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Costituenti elementari della materia
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Legge di Coulomb (4)
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Carica elementare
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Proprietà della carica elettrica
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TEOREMA DI GAUSS: sfera conduttrice (2)
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Condensatore piano e cilindrico
Capacità del condensatore:
C = Q/DV
Condensatore piano:
C = e0er S/d
Condensatore cilindrico:
C = 2pe0er l r2/d
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CONDENSATORI IN SERIE
DEFINIZIONE:
Entrambi i condensatori
possiedono la stessa
carica
Q
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CONDENSATORI IN PARALLELO
DEFINIZIONE:
Entrambi i condensatori
si trovano applicata la stessa
differenza di potenziale
(VB – VA)
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Legge di Ohm in forma locale
me/τ = η (“viscosità” elettronica)
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LEGGI DI OHM
( l = lunghezza del filo conduttore)
l
VA >VB
ΔV = VA - VB
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Unità S.I.per resistenza e resistività
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SCHEMA DI UN CIRCUITO ELETTRICO
Circuito “minimo” =
generatore di tensione  el.attivo G
+ conduttore metallico  el.passivi R,C
Generatore di tensione =
qualunque (pila, dinamo, accumulatore,...)
erogatore di forza elettromotrice56
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CIRCUITO IN SERIE
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CIRCUITO IN PARALLELO
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Energia accumulata in un condensatore
carico
Ricordando che C = eS/d e che il volume U
compreso tra le armature vale U = S∙d, allora
la densità di energia  presente nel campo
elettrico E = ΔV∙d del condensatore è:
 = ½ εE2
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Carica e scarica del condensatore
In generale, il condensatore impedisce il passaggio di corrente.
La corrente passa solo per un tempo limitato (fase transiente).
Corrente e ddp alle armature sono funzioni del tempo: i = i(t), V = V(t)
CARICA
SCARICA
Carica (con ddp):
Scarica (senza ddp):
inizio: i(0) = V0/R, VC(0)=0
inizio: i(t) = V0/R, VC(0)=V0
fine: i(t) = 0, VC(t) = V0
fine: i(t) = 0, VC(t) = 0
passaggio di corrente
accumulo carica/energia
aumento ddp alle armature
passaggio di corrente
rilascio carica/energia
diminuzione ddp alle armature
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Corrente e tensione nel circuito RC
CARICA
SCARICA
t
q(t)
V (t) 
 V e RC
C
0
C

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Costante di tempo RC
i(t) e V(t) sono funzioni esponenziali del tempo:
crescono o decrescono sempre secondo la legge
i(t), V(t)  e-t/RC
RC ha le dimensioni di un tempo
t = RC = costante di tempo
t=
 ΔV Q 
RC     
 i ΔV 
Q   Q   
 
 t

 i  Q t 
tempo dopo cui e-t/t = e-1 = 1/e = 1/2.718 = 0.37
(37 % del valore iniziale)
Dipende dai valori della resistenza R e della capacità C
elementi passivi del circuito, variabili arbitrariamente!
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Conduzione ionica
Elettrolisi ed elettroforesi
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